[Patrocinado] En los últimos años se ha podido observar una tendencia al aumento de ventas, y por tanto de la producción, de los vehículos eléctricos e híbridos y se prevé que esta tendencia siga siendo ascendente en el futuro ¿Qué influencia tiene esto sobre el sistema de frenos mecánico?
¿Qué influencia tiene esto sobre el sistema de frenos mecánico?
A priori podríamos pensar que ninguna, pero el impacto del modo de funcionamiento de estos vehículos sobre nuestro sistema de frenos es considerable. Vamos a ver por qué.
EL FRENO REGENERATIVO
Los coches eléctricos o híbridos incorporan un sistema de freno regenerativo, una tecnología que permite optimizar el rendimiento energético de los vehículos al ser capaz de, al frenar, convertir una parte de la energía cinética en energía eléctrica.
Mientras que los frenos mecánicos tradicionales disipan dicha energía cinética en forma de calor, y se podría intentar recuperar ese calor para calentar el interior del vehículo, pero no es algo muy común.
De esta manera, los vehículos con freno regenerativo son más eficientes optimizando el consumo de energía: hasta un 30% de la energía requerida por el vehículo puede ser suministrada gracias a la regeneración, convirtiéndose así, los vehículos eléctricos e híbridos en una posible solución al endurecimiento de las medidas medio ambientales que están adoptando regiones como Norte América, Europa y Japón, respecto a las emisiones a la atmósfera generadas por la combustión.
LOS PROBLEMAS DEL FRENO REGENERATIVO
Hasta ahora parece que el freno regenerativo es todo ventajas ¿pero es realmente así?
Pues no, en el freno regenerativo no todo son ventajas, la regeneración de energía presenta límites que se alcanzan o bien cuando las baterías no tienen más capacidad de almacenamiento de energía eléctrica (están totalmente cargadas), o cuando la potencia de frenada requerida es demasiado elevada para el freno regenerativo. Además, la capacidad de frenada es mayor en el freno mecánico que en el regenerativo.
Debido a esto se emplean los frenos regenerativo y mecánico en tándem. A pesar de que en general los vehículos eléctricos e híbridos emplean el freno regenerativo requiriendo en menor medida la intervención del freno mecánico, es necesaria su existencia por seguridad, entre otros casos para las frenadas de emergencia que requieren gran potencia y rapidez.
Además, a velocidades muy bajas el freno regenerativo no puede generar suficiente resistencia y es incapaz de detener completamente el vehículo, entrando en funcionamiento el freno mecánico
La transición del freno regenerativo al mecánico es clave en el diseño de estos vehículos puesto que debe ser imperceptible para el conductor que en ningún momento debería intervenir en cuál de los dos sistemas de freno está empleando. La frenada de estos sistemas es diferente y con un mal diseño podría notarse un trompicón en el momento de transición.
IMPACTO SOBRE EL SISTEMA DE FRENOS MECÁNICO
En principio, podríamos pensar que dado que en conducción normal por ciudad la intervención del freno mecánico es en general innecesaria, el desgaste de las pastillas y del disco será menor, por lo que serán más duraderas, lo cual es cierto entre comillas puesto que implica que el sistema de frenos mecánico pase largos periodos de tiempo sin emplearse ocasionando que el sistema formado por discos y pastillas de freno pueda oxidarse o corroerse por la exposición a las condiciones medio ambientales.
En la siguiente imagen podemos ver el efecto de un ensayo de corrosión en el disco de freno:
Esta oxidación reduce la capacidad de frenada drásticamente lo que es un problema crítico. Si un vehículo que ha sufrido este fenómeno necesita realizar una frenada de emergencia es posible que el sistema de frenos falle provocando un accidente.
MEDIDAS DE CONTINGENCIA
Para evitar que esto llegue a suceder es crucial que los vehículos eléctricos pasen inspecciones periódicas en las cuales se revise el sistema de freno mecánico. Los vehículos eléctricos necesitan de menos mantenimiento, lo que se traduce en que pasaran menos veces por el taller y mucho más tiempo hasta que alguien, con suficiente conocimiento sobre el tema, revise nuestros frenos para ver si se encuentran en buenas condiciones.
La razón por la que los vehículos híbridos y eléctricos necesitan de un menor y más sencillo mantenimiento es debido a que tienen menos elementos susceptibles al desgaste, además de que la ausencia de la mayoría de los componentes mecánicos hace que no requieran revisar líquidos, filtros etc. Por otra parte, los motores eléctricos están formados por muchas menos piezas lo que también se refleja en un menor mantenimiento.
Esta medida a algunos fabricantes de pastillas y discos de freno les parece insuficiente, y con el fin de evitar el fenómeno de oxidación mencionado previamente se está estudiando la posibilidad de introducir fecha de caducidad en las pastillas de freno, con el objetivo de poder evitar la oxidación de dichos componentes y asegurar que las pertinentes revisiones sean realizadas más frecuentemente. También se recomienda hacer la revisión del líquido de frenos igual que para los vehículos de combustión.
A esto hay que añadirle que en los últimos años se ha ido estabilizando la tendencia a aumentar la vida útil de los vehículos.
Esto implica mayores requisitos de protección contra la corrosión y mayor resistencia al desgaste de los componentes, al mismo tiempo que aumenta la necesidad de selladores de ZnNi y recubrimientos dúplex (recubrimientos electrolíticos con topcoat) en las pastillas de freno.
LAS PASTILLAS DE FRENO DE LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS E HÍBRIDOS
El material de fricción que RoadHouse utiliza para estos vehículos ha sido específicamente ensayado en vehículos híbridos y eléctricos para asegurar el mejor funcionamiento también en esta casuística.
Actualmente, tanto los centros de investigación como las más punteras empresas de fricción, estamos trabajando en la definición de protocolos específicos de ensayo, que simulen de la mejor manera posible estas particulares condiciones de funcionamiento.
.
